具有仿真纹理效果的印刷装饰材料及其制作工艺的制作方法

1.本发明属于化学建材领域的室内外装饰材料，主要应用于地面铺地卷材、块状板材、墙面装饰板等场所，还可以涉及壁纸贴面、家具贴面、卫生间墙体贴面、洗漱间的台面板贴面等的装饰防水。


背景技术：

2.室内外装饰材料是一种以多种涂层材料和印刷工艺相组合的建筑和生活用品。它是以不同的工艺过程和多种有机和无机材料为基础，以不同花型设计元素为手段，并以丰富人们的物质文化生活、促进文化和艺术的扩展为最终目的的工业产品。由于该产品主要是应用于室内外装潢，所以产品又需体现出人性的内涵，突出时尚，并不断以创新精神打造出人们对美好生活的向往。
3.正是由于室内外装饰材料的这些特性决定着它的生产过程包揽了目前印刷技术的全部工艺，当前最成熟的印刷工艺是以下四种：
4.1、以凹版印刷为主体的多色连续对版印花工艺。这种工艺是随着花辊制作工艺的进步发展起来的，它的优点是印刷纹理清晰，色彩丰富，可以大批量组织生产。缺点是版轮投资大，工艺简单，产品视觉呆板，仿制容易。
5.2、以圆网印刷为主体的圆网印刷工艺。这种工艺来源于欧洲，它的优点是可以将油墨技术与印刷工艺有机结合，促进了产品的多样性，使产品具有鲜明的立体感，网版辊投资低，产品翻新快。缺点是由于所用印刷网版为镀镍开孔制成，制成的网孔以均孔为主，受模具的影响，难以印出逼真的实物效果，现应用领域主要在纺织印染和部分墙纸制成。
6.3、以柔版印刷为主体的印刷工艺。这种工艺受版轮制作的限制，不适合印刷生产宽度大于一米的产品。
7.4、近年来，随着电子信息技术的发展，数码喷绘技术高度发展，为印刷行业带来了无限生机，但数码喷绘印刷主要服务对象为个性化印刷，喷绘机的速度虽然已经加快，但很难适应工业生产的高速度、低成本。
8.以上印刷技术为市场的繁荣和进步奠定了一定的基础，也为人们日益增长的物质需求提供了保障。
9.从市场需求分析，产品的特征决定着市场的走向。崇拜自然，仰慕大自然赋予我们绚丽多彩的景象，已经成为装饰领域时尚。但所有现传统印刷品都不能完全还原自然的真实美，因此如何尽量使印刷制品通过一种新的材料和新的加工方法来体现自然的真实美，成为我们研究的方向。


技术实现要素：

10.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有仿真纹理效果的印刷装饰材料及其制作工艺，以解决现有技术中的问题，用一种新的工艺方法来展现出纯天然石材的风貌。
11.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
12.具有仿真纹理效果的印刷装饰材料，其特征在于，包括从里到外的基材层、印刷层、溶胶粘结剂层、透明亚克力材料熔融后流动形成的纹理层、保护膜层。
13.基材层为玻纤薄毡、无纺纸、浸渍无纺布其中的一种。
14.具有仿真纹理效果的印刷装饰材料的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
15.s1、印刷，在基材的表面印制所需颜色和花纹图案；
16.s2、溶胶涂布，在已经印刷且干燥完成的基材上，采用涂布机将溶胶粘结剂涂到基材表面，涂层厚度在0.05mm至0.15mm之间，涂布圆网的开孔率大于20％，开孔目数60—100目；
17.s3、播撒粒子，通过粒子播撒机将高透明且玻璃化温度在55摄氏度至80摄氏度之间的亚克力热熔颗粒，均匀的撒在已经将溶胶粘结剂做涂层的基材上；
18.s4、熔融流动成型，将已经均匀播撒好粒子的基材送入网带式热风烘箱，对基材上的亚克力热熔颗粒进行高温熔融，使得基材表面形成一层透明的熔融状态的亚克力层；网带式热风烘箱分为若干段温区，每段通过风机管路提供热风；
19.s5、间隙压平，用通冷水的镜面辊对s4得到的基材表面熔融状态的亚克力材料进行压平硬化处理；
20.s6、消除内应力并冷却定型，反复对s5得到的基材进行正反两面加热后冷却，加热温度为50摄氏度
‑
80摄氏度；然后将基材冷却定型；得到产品。
21.在本发明的优选方案中，在s1中，预涂水性或油性处理剂后在印刷机上印制所需颜色和花纹图案。
22.在本发明的优选方案中，在s5中，在压平硬化处理后的基材表面复合透明保护膜。
23.在本发明的优选方案中，在s6中，采用若干组辊对基材的正反两面加热。
24.在本发明的优选方案中，在s3中，所述亚克力热熔颗粒为两种或两种以上的混合，且通过搅拌机混合均匀匀；亚克力热熔颗粒的分子量范围在30000
‑‑‑
240000之间。
25.在本发明的优选方案中，在s1中，所述基材可以是玻纤薄毡、无纺纸、浸渍无纺布其中的一种。
26.在本发明的优选方案中，在s1中，在印刷之前，在基材上先涂印一层溶胶粘结剂，并在溶胶粘结剂表面均匀播撒一层低温热熔亚克力细粒，其粒径范围0.10—1.50毫米，热熔温度130
‑
200摄氏度，对低温热熔亚克力细粒加热到熔融状态下做表面压平处理，基材表面形成一层熔融状态的亚克力层。
27.在本发明的优选方案中，在s6中，得到的产品的表面硬度为3h—5h，色牢度大于6级。
28.通过本发明的工艺可以加工出具有散射效果突出、且层次分明、自然效果逼真的纯天然熔岩石材纹理特殊效果，并可以完全媲美天然石材纹理，木化石纹理效果。
29.本发明的印刷装饰材料可以直接贴在已经处理平整墙壁上，也可以裁切成块状复合在木板、不同合成树脂类板材、泡沫板、金属板、水泥板、石膏板等各种板材上，应用场合广泛。
30.本发明的印刷装饰材料具有较优良的耐磨性和尺寸稳定性以及装饰性，可以按照产品特性生产出不同宽度和厚度的卷材，因此更适用于做墙体和地面的的表层，直接贴在载体上。
31.通过本发明的工艺生产的印刷装饰材料所产生的逼真熔岩效果，并且伴随着视觉角度不同产生的光漫射，会形成同一个设计图案在不同的表面处理后视觉效果产生非常大的差异性。
32.本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
33.图1为具有仿真纹理效果的印刷装饰材料的示意图。
34.图2为具有仿真纹理效果的印刷装饰材料的制作工艺流程图。
具体实施方式
35.下面将结合附图，对本发明的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式；并且附图中所示的结构仅仅是示意性的，并不代表实物。需要说明的是，基于本发明中的这些实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.需说明的是，在本文中术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同或者等同要素。
37.术语“内”、“外”等并不构成绝对的空间关系限制，只是一种相对位置的概念。这是本领域技术人员都能够理解的。
38.参见图1，具有仿真纹理效果的印刷装饰材料，包括从里到外的基材层100、印刷层200、溶胶粘结剂层300、透明亚克力材料熔融后流动形成的纹理层400、保护膜层500。基材层100可以选用玻纤薄毡、无纺纸、浸渍无纺布其中的一种。
39.参见图2，具有仿真纹理效果的印刷装饰材料的制作工艺，包括以下步骤：
40.s1、印刷
41.基材选用玻纤薄毡、无纺纸、浸渍无纺布其中的任一种。
42.印刷方式可是凹版、圆网、柔板、数码喷绘中的任一种。在本实施例中，选用凹版印刷，在基材上用橡胶柔板辊做表面水洗，转移印刷，确保油墨渗透到纹理中。在通过热循环大风量干燥烘箱将油墨水分干燥，进入到凹版印刷机(或其它印刷方式)印刷所需颜色和花纹图案。每个单色版印刷后也必须做表面干燥处理。
43.凹版印花机采用下刀式凹版印刷机，机械传动采用同轴同步或者伺服自动套版印刷；花滚图案的雕刻深度应该满足工艺要求，对版印刷精度小于0.05毫米；印刷版轮直径200mm
‑‑‑
600mm,宽度800mm—3300mm，采用伺服控制。
44.印刷油墨采用丙烯酸类水性油墨，油墨中加入1
‑
3％的粒径在500—800目的白色珠光颜料和适量流平剂，油墨粘度不高于500—3000厘泊/秒，以保证油墨光感及优良的流动性。
45.柔板胶辊采用耐溶剂硅橡胶制作，表面硬度50
‑
65度，硅橡胶辊周长不能大于凹版
印刷辊轮周长，需与印刷辊轮保持线速同步。洗印胶辊的传墨量是由胶辊与背压辊的压力大小决定的，调整压力范围在每平方厘米1
‑
3公斤。印刷油墨采用丙烯酸类水性油墨，油墨中加入1
‑
3％白色珠光颜料和适量流平剂、消泡剂保证印刷质量稳定。水性油墨粘度在调整范围一般控制在500
‑‑
3000厘泊/秒，以确保油墨光感优良的流动性和光感。
46.另外，需要指出的是，在印刷之前，可以先对基材进行处理，在基材上先涂印一层厚度0.05mm溶胶粘结剂，并在溶胶粘结剂表面均匀播撒一层0.10
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1.50毫米左右的低温热熔亚克力细粒(低温热熔亚克力细粒需要选用天津市畅旸谷塑料科技发展有限公司的型号为rxd
‑
500和ktq
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028a的亚克力细粒)，其粒径范围0.10—1.50毫米，热熔温度130
‑
200摄氏度，对低温热熔亚克力细粒加热到熔融状态下做表面压平处理，基材表面形成一层熔融状态的亚克力层。
47.s2、溶胶涂布
48.在已经印刷且干燥完成的基材上，采用圆网涂布机将溶胶粘结剂涂到基材表面，涂层厚度在0.05mm至0.15mm之间，涂布圆网的开孔率大于20％，开孔目数60—100目；内刮刀采用耐磨pu板式刮刀或316不锈钢弹性带钢片，并将刀片安装在供料刀杆上。在刮刀片安装时一定要选择好刀片的规格并精确调整好内刮刀片尺寸并做机械拉直，后将内刮刀片压板压紧，并用螺栓锁紧；将圆网版轮安装到圆网涂布机的机组上，然后将调整好尺寸的内刮板刀装入圆网版轮内，并固定好位置，锁紧固定在可旋转板架上，再调整好内刮刀位置和内刮刀压力；内刮刀压力为1.0—1.5kg/
㎡
。
49.涂层材料选用透明专用std
‑
170或者珠光sp
‑
93透明溶胶浆料。圆网涂布机宽度800
‑‑
3300mm。选择的溶胶粘结剂具备能够粘结亚克力颗粒，且具备高透明性和较低的塑化温度。且耐水解不分层。
50.s3、播撒粒子
51.粒子采用：两种或两种以上的亚克力热熔颗粒(pmma树脂)的混合，通过搅拌机混合均匀匀；亚克力热熔颗粒的分子量范围在30000
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240000之间。在本实施例中，亚克力热熔颗粒共有三种，选用天津市畅旸谷塑料科技发展有限公司的型号为型号为cyg
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028a和cyg
‑
038c的亚克力球形粒子和rxd
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500的亚克力细粒。cyg
‑
028a亚克力球形粒子，粒径范围0.5mm—1.2mm，cyg
‑
038c亚克力球形粒子，粒径范围：0.2mm—0.5mm，热熔温度160摄氏度至210摄氏度。rxd
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500亚克力细粒的粒径范围0.10—0.15毫米：热熔温度150摄氏度。
52.三种亚克力热熔颗粒均为高透明状，且玻璃化温度在55摄氏度至80摄氏度之间。
53.三种亚克力热熔颗粒的物理性能主要区别在于粒子的分子量和玻璃化温度、熔融温度不近相同。将不同的粒子按照不同比例做掺混后播撒在印刷层表面，在网带式热风烘箱设定好固定温度条件下，粒子受高温加热的影响，粒子的形态会发生不同的熔变效果，有些全部熔融，有些半熔融，有些粒子只是软化，粒子的形状没有根本改变，这些粒子形态的变化与印刷颜色混融后，造就了纹理特殊的外观效果。
54.在使用过程中可以根据设计师要求，将不同粒径、不同分子量、不同玻璃化温度的粒子按照设计要求做掺混。
55.通过粒子播撒机(刺辊式)将已经配置好的亚克力热熔颗粒均匀的撒在已经将溶胶粘结剂做涂层的基材上；播撒机设备组成含粒料供料组、储料震动料斗，粒料播撒分散装置、负压吸粒装置、逆向气刀扫粒装置、震动式密实平台；其工作原理是将粒料通过吸料机
吸入储料震动料斗，按照已经设定的撒粒量送入撒料机，然后送入粒料播撒分散装置并视生产线运行速度调整撒粒数量；通过撒粒震动平台将粒子密实，后经逆向气刀扫粒机将悬浮在表面未粘结在基材的粒子通过负压吸入粒料回收槽；刺辊式供料轮采用橡胶轮制作，胶面凸起的播刺的高度不大于2.5毫米，刺与刺的间距不大于3毫米，刺底为r角型结构；供料辊的直径在50—200毫米；打散轮表面为均匀不规则圆柱型结构，圆柱的高点为在1.5—3毫米之间，其间距不大于3毫米；逆向气刀扫粒机的气孔直径1
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2毫米，气孔间距在30
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50毫米之间均匀分布。粒子播撒机的宽度1000mm—3500mm。
56.粒子播撒机的供料速度和供料量应该与生产线速度保持同步，当生产线速度提升时供料轮也要相应加快供料速度，打散轮也同时加速；供料轮的速度与打散轮的速比为1:3至1:5，粒子粒径越小速差越大。
57.s4、熔融流动成型
58.将已经均匀播撒好粒子的印刷基材送入网带式热风烘箱，对基材上的亚克力热熔颗粒进行高温熔融，使得基材表面形成一层透明的熔融状态的亚克力层。
59.网带式热风烘箱有12米
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24米，网带式热风烘箱共分5—8段温区，每段通过风机管路提供热风；热风量控制采用10
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16组变频风机做分段热风循环控制，烘箱输送带与主机生产线保持同步，并确保基材与输送带速度保持一致，且张力恒定；输送带保持运行平稳且配备网带边缘跟踪装置，输送带材质采用316不锈钢制作。
60.网带式热风烘箱的进料区160摄氏度，二区180摄氏度，三区至七区210摄氏度，出料区180摄氏度。
61.受材料特性影响，生产线速度提升取决于网带式热风烘箱的长度和所设定工艺温度，在恒定温度条件下要保持速度不变，若线速度提高或降低相对应的烘箱温度也要做调整，但受高分子材料的性能影响，最高温度不能超过220摄氏度。
62.亚克力热熔颗粒cyg
‑
028a、cyg
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038c和rxd
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500高透明粒子材料经过180—220的高温烘烤，粒子结构发生了三个变化，全部熔融，半熔融和软化状态，全部融化的粒子在高压循环风机的风力助推下产生了漫流，促使印刷颜色发生不规则位移；半熔融粒子中的较大粒子从真圆形变化为椭圆形或水滴形，但小一些的粒子已经为熔融状态，并产生微量位移；部分软化的粒子的球形不变，但粒子的透明度大幅提高。由此粒子熔漫后产生了视觉光漫射。
63.s5、间隙压平
64.从网带式热风烘箱出来的基材，立即用压平辊进行表面压平硬化处理，根据基材材质和所需要的纹理效果，可以选用深压、中压或者微压硬化处理。压平辊材质为碳钢表面电镀并做研磨后表面抛光成镜面辊。压平间隙由液压配合精密机械调整，压平间隙调整确保横纵向厚度公差控制在0.01mm。在压平硬化处理后的基材表面复合透明保护膜，如pet、pvc保护膜。压平辊冷却水温度在12摄氏度至15摄氏度之间。
65.s6、消除内应力并冷却定型
66.由于s5得到的基材，表面亚克力层的温度高，底面的温度低，为了防止冷却后收缩变形，反复对基材进行正反两面加热后冷却，在本实施例中，采用直径300mm—500mm冷热辊正反两面加热后冷却，冷热辊采用冷热交叉内循环水流设计，冷热交替绕性定型不少于3个冷热交替过程，所有辊筒表面喷涂四氟乙烯防粘涂层。3组冷热辊筒排列呈s型，辊筒包覆面
积不小于辊筒周长的60％；恒温控制采用模温机，热辊筒温度设定不高于80摄氏度，冷却滚筒设定水温12摄氏度至15摄氏度。
67.然后采用4只直径300mm—500mm的冷却辊做成品冷却，将基材冷却至常温即可加工出具有散射效果突出、且层次分明、自然效果逼真的纯天然熔岩石材纹理特殊效果，并可以完全媲美天然石材纹理，木化石纹理效果。得到的产品的表面硬度为3h—5h，色牢度大于6级。常温耐候性大于10年。
68.本发明借鉴地球熔岩的构成原理，用一种新的工艺方法来展现出纯天然石材的风貌。由于该产品的技术特征是借鉴地质熔岩成型的热流滚动原理，将可熔融的亚克力透明粒子通过高温熔融所产生的流动性，把印刷油墨颜色融入到半液态熔浆中，当半液态亚克力熔浆在烘箱中借助热风循环产生的表面波形微运动造就油墨产生漫流扩散，从而将设计师的构思美变为现实的产品美。
69.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。